基于城轨列车的双馈直线电机的控制研究

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1、Ｗ￡！土！議硕±学位论文ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ，纖；论文题目：基于城轨列车的双馈直线电机的控制研究：指导教师王逢副教授：：国内图书分类号：ＴＭ３５９．４密级：公开国际图书分类号：６２１：３西南交通大学研究生学位论文基于城轨列车的双馈直线电机的控制研究年级二〇一二级姓名陈涛申请学位级别工学硕士专业电气工程指导老师王澄副教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ３５９．４Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１３．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅ

2、ｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＣＯＮＴＲＯＬＳＴＲＡＴＥＧＹＯＦＤＯＵＢＬＹＦＥＤＬＩＮＥＡＲＭＯＴＯＲＢＡＳＥＤＯＮＵＲＢＡＮＲＡＩＬＴＲＡＮＳＩＴＴＲＡＩＮＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＴａｏＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｐｇｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｅｒｖ－ｐｉｓｏｒ：ＶｉｃｅＰｒｏｆ．ＷａｎｇＹｉｎＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人授权西，允许论文被查阅和借阅南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密ｅｉ，使用本授权书。“”Ｖ（请在以上方框内打）１、学位论文作者签名：指导老师签名：泰。曰期：：上Ｓ日期？丨［＾：丨７西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：一１）阐述了双馈直线电

4、机的结构及其特点，运用电机学统理论分析了双馈直线电机的工作原理，介绍了双馈直线电机的工作状况及其能量关系，建立双馈直线电机的数学模型，比较了直线电机中两种常用的控制方法并选择了矢量控制作为本文的控制方法。２）分析比较不同定向矢量的优缺点，选择定子磁链作为定向矢量并详细阐述了双馈直线电机定子磁链定向的双闭环控制，分析并比较了两种电压前馈补偿方法。针对磁链定向中磁链振荡的问题，分别研究了磁链微分反馈方法和自抗扰控制技术，并进行了仿真对比。３）分析双馈直线电机定子电流定向，推导出定子电流定向下双馈直线电机的数学模型，设计出定子侧和动子侧的控制方案并对双馈直线电机定

5、子电流定向进行了仿真研究。采用双馈调速的方法控制电机的启动及低速运行时，达到了降低动子侧变频器容量的目的。通过降低定子侧供电频率使动子侧在减速运行时获得更多的有功功率。４）研究了双馈直线电机的无速度传感技术，考虑到基于电机状态方程的开环速度观测方案不足，重点研究了定子磁链定向下基于动子电流ＭＲＡＳ闭环观测方案，并进行了仿真验证。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一由本人承担本人

6、完全了解违反上述声明所引起的切法律责任将。学位论文作者签名：曰期：曲南交通大字倾士研究生字位论又弟Ｉ灾摘要在城市轨道交通不断发展的今天，选择直线电机作为驱动电机的城轨列车因其具有曲率半径小、直接驱动、爬坡能力好等优点而得到广泛关注。城市轨道交通普遍釆用的直线电机是直线感应电机和直线同步电机，而双馈直线电机同时拥有直线感应电机和直线同步电机的特点，它可以工作在异步、同步和双馈模式，因此对双馈直线电机的研究有着重要的意义。本文以双馈直线电机为研究对象，对双馈直线电机的控制技术展幵了研究。一－理论，首先运用电机学统，建立ｄｑ坐标系下双馈直线电机的数学模型

7、选择定子磁链作为定向矢量并设计出双馈直线电机定子磁链定向的双闭环控制系统；针对动子侧电流的不完全解锅，设计出两种电压前馈补偿方法并通过仿真证明釆用改进的电压前馈补偿动态响应快、解稱效果较好；针对磁链定向中磁链振荡的问题，分别对磁链微分反馈方法和自抗扰控制技术进行了分析与研究，并将两者进行了仿真对比，仿真结果表明采用自抗扰控制技术不仅可以降低磁链振荡，还对电流解稱的影响很小。